虛擬技術在醫院信息化建設中的研究及應用

伍平

摘要：文章介紹了虛擬技術的概念，闡述了醫院信息化建設中應用虛擬技術的意義，并從異構系統、虛擬機選取、虛擬機應用三個方面，對虛擬技術在醫院信息化建設中的應用現狀進行了分析，希望為促進虛擬技術在醫院信息化建設中的應用效果有所裨益。

關鍵詞：虛擬技術；醫院信息化建設；虛擬化；虛擬機

中圖分類號：TP308 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）03-0037-02

隨著醫院信息化建設水平的逐步提高，各科室及管理部門應用信息系統的現象愈加普遍。但由于這些管理軟件多來自不同的開發商，導致其所需運行環境與管理方式不盡相同，影響了實際應用效果。為此，如何更為有效地整合管理這些專業系統，就成為了醫院相關部門所必須重點關注的一個問題。

1 虛擬技術的概念

虛擬化是將物理資源轉變為邏輯管理資源，從而實現物理結構間壁壘的被打破，在這種模式下，全部資源都可以在物理平臺上得以展示，資源管理將會以邏輯方式展開，從而實現自動化分配資源的目的，而實現這一目標的工具就是虛擬化技術。虛擬化的實現，離不開技術間的協調配合，如操作系統、服務期、存儲等的虛擬化以及資源管理、系統管理和軟件的提交，并且還要和非虛擬化環境相一致的環境。所以，企業在實現了虛擬化后，就無需再浪費巨大的人力、精力、物力通過建立數據中心實現異地備份，無疑，這對于現代化企業來說，是非常具有吸引力的。

2 醫院信息化建設中應用虛擬技術的意義

隨著現代化信息技術在醫院的廣泛應用，越來越多的醫院對虛擬技術給予了高度的重視，并在實際信息化建設中重點進行配置應用，其對醫院實現長遠發展目標也體現出了更廣闊的價值。

一是降低了醫院電力供應成本、機房建設費用、存儲磁盤購置和服務器添置等方面的成本。

二是實現了分散信息系統的集中化管理，降低了管理上的成本和難度，減少了維護時間，切實提高了醫院各部門的工作效率。

三是通過虛擬機實現了業務系統的分離化運行，減少了各軟件運行時發生沖突的潛在可能性，確保系統的運行更加穩定可信。

四是宿主操作系統中，每個虛擬機都對應了一組軟件，這樣就可以實現系統的迅速備份或不同服務器間的遷移，促進了負載調整和零停機維護目標的實現。

五是虛擬機能夠迅速恢復至任何歷史工作狀態，降低了系統維護調試的總體時間。

六是可以更加安全地存儲數據，切實防止丟失泄密問題的發生。

3 虛擬技術在醫院信息化建設中的應用現狀分析

隨著虛擬技術在我國醫院內的廣泛應用，有效促進了醫院信息化建設水平的不斷提高，取得了一定的應用經驗。

3.1 異構系統

為滿足醫院內部各種業務和管理的需求，同時運行著多個信息系統。例如，醫院的急診、管理和住院等部門采用了醫囑傳輸系統（OCS），這也是醫院內部最為核心的業務系統，直接銜接了醫院內部其他全部辦公系統，OCS系統采用自動升級式C/S架構，多采用Oracle作為數據庫，Unix作為服務器操作系統，當管理員將新版程序上傳至升級服務器后，主程序就能夠在系統啟動時實現自動下載更新功能；試驗信息系統（LIS）也是很多醫院所采用的系統，該系統采用微軟開發的SQL Server作為數據庫，在同OCS系統展開數據傳輸交換時，需要數據庫中間表作為媒介，同時，還通過運行額外服務器，防止中間表的服務進程對上述兩個系統造成不利影響；醫學影像歸檔傳輸系統（PACS）為GE公司通過Java開發而成，其以SQL Server作為后臺數據庫，以WebSphear或WebLogic+Linux作為中間應用服務層，利用Swing框架開發其客戶端，運行在Java虛擬機下，同樣也必須依靠中間表實現同OCS系統的數據交換；另外，很多醫院在內部設置了企業郵箱與郵件服務器，有的還依托第三方公司設計了醫院門戶網站，將其掛在機房中予以管理。

服務器的功能類別上也存在著明顯的不同，擔負著諸如開發調試、醫保上傳、無盤工作站、磁盤映像、文件共享和財務軟件等功能。由于這些業務系統在軟件架構與運行環境中都存在著明顯的區別與不同，為確保其各自保持充分的獨立性，彼此間不發生不必要的沖突和影響，故必須將這些系統進行隔離處理。假如為每個應用系統都配置專門的服務器，則會帶來管理難度較大、維護成本高昂、電力供應巨大、機房空間被過度占據、操作員業務量過大等一系列問題，反而不利于各系統的有效利用，降低了管理的效率。

3.2 虛擬機選取

微軟的Virtual PC和Hyper-V以及VMware是當前應用最為廣泛的三種虛擬機，例如，很多醫院采用VMware這個具有較強應用功能的虛擬機產品，這一軟件能夠將單一X86服務器虛擬成為多個主機，不同的虛擬主機可以各自運行不同的操作系統，彼此間不會發生過多的影響。目前，VMware主要包括ESX、GSX和Work Station等多個版本，都擁有較廣的應用面。

ESX Server版本自帶有Linux操作系統，可以突破宿主服務器中操作系統的影響，將硬件資源的效益發揮至最大，實現各種虛擬化的任務；GSX Server版本支持遠程管理，但需要底層操作系統對其運行基于必要的支持，受到宿主服務器的限制，不能完全發揮出硬件資源的全部價值，但對硬件設備的兼容性很好；Work Station版本支持本地虛擬服務器，但不能進行遠程管理，管理的效率稍低，但能夠視為普通軟件進行安裝并進行測試環境使用，應用難度不是很高。

考慮到正版軟件授權使用成本因素，有些醫院采用的是Work Station這一版本，而沒有采用價格相對較高的ESX和GSX版本。但Work Station版本的可管理性和性能相對而言是偏低的，只能將其用在普通軟件測試方面，實用意義不是很大，對醫院實際工作的支持力度顯得不足。但當VMware公司進行軟件升級換代，推出VMware Server并同時開放了免費使用權限后，這一問題獲得了明顯的改觀。很多醫院在綜合考慮使用費用和軟件實際性能指標后，都選擇了這一版本，經過對實際應用效果的測試，這一軟件能夠基本上滿足醫院各項業務的實際管理需求。

3.3 虛擬機應用

同ESX Server版本自帶有獨立系統內核相比，VMware Server版本的性能相對而言是較低的，為此，在科學分析系統效率、穩定性和重要度后，采用VMware Server版本的很多醫院并沒有在虛擬機上將全部業務安排完畢，而是在科學區分醫院各項業務后，將信息系統劃分為核心類和邊緣類兩類。

醫囑信息在醫院診療過程中占據著很重要的位置，化驗收費、治療取藥等流程都離不開醫囑信息，為此，應將OCS劃為核心類系統，實現醫療全過程的數字化和信息化管理，確保醫囑傳輸動態過程中的費用和結果等信息能夠客觀展示出來。同時，為確保OCS的運行效率和性能，應在獨立服務器上運行OCS，還要采取諸如雙機配置、獨立冗余的網絡設備、通訊線路和數據存儲設計等方式，確保OCS系統運行的穩定性和安全性；LIS和PACS系統也應劃分為核心類系統，二者的專業性很強，同專業醫療設備間需要進行通訊數據上的交換，并且，所要求的數據量非常大，例如，PACS系統所需數據存儲量的數量級異常高，動輒就以T級作為計量磁盤陣列容量的標準，為此，在運行LIS和PACS系統時，應為其配置專用獨立服務器與獨立存儲。

邊緣類系統包含的業務種類很多，如企業郵箱和門戶網站Web服務、醫保上傳、OCS升級服務、OCS同PACS/LIS接口中間表的服務、財務系統、程序開發調試試用、診療收費、急診掛號、主域控制器等，都應劃至邊緣類服務的范圍內。這些系統在數據庫支持系統、框架、運行平臺等方面都存在明顯的區別，例如，數據庫系統包括MySQL、SQL Server、Oracle、xBase等；框架使用PHP+Apach、Active Directory、Ftp Server、Asp.Net+IIS等；操作系統上又使用Linux、Windows Server、Novell等。這些邊緣類系統無需要求較高的服務器配置，占用內存和CPU資源都比較少，但彼此的運行環境千差萬別，假如在同一服務器上運行，可能就會發生較為嚴重的軟件沖突，但如果是為不同的系統安排各自的服務器，又會造成極大的資源上的浪費，為此，利用虛擬機對其進行管理是恰當的。

另外，對像OCS等核心類系統來說，其在線熱備也應該使用虛擬機進行管理，在同臺虛擬機上集中管理鏡像或熱備，也即將操作系統和運行環境生成為鏡像文件后，將其保存于磁盤文件中，當需要使用時，可以實現快速遷移或還原。

4 結語

由于我國多數醫院的信息化建設步伐起步較晚，基礎較為薄弱，在建設規模速度上又過于追求“高大全”，導致實際應用效果上，普遍是不盡如人意的。為此，必須高度重視虛擬技術的應用，使各基礎業務系統形成集成管理合力，確保醫院信息化建設取得良好的

效果。

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